[Java] 쓰레드 (Thread)

쓰레드 (Thread)

  - 하나의 프로세스 안에서 실제 작업을 수행하는 작업 단위 (작업자)

  - 각각 자신만의 작업 공간을 가짐 (Context 영역)

  - 코드를 실행할 때 사용하는 main 함수는 '메인 쓰레드'임

  - 쓰레드별로 작업 시간이 다를 수 있음

#  프로세스 (Process)

  - 프로그램이 실행되면 운영체제로부터 메모리를 할당받아, '프로세스 상태'가 됨

  - 메모리를 할당받아 실행되고 있는 프로그램

  - 주기억장치에 올라간 상태

  - 하나의 프로세스는 여러 개의 쓰레드를 가질 수 있음

 

 

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Thread의 상태 변화

 

  - 작업을 잠깐 쉬면 'Not Runnable' 상태가 됨

  - 작업이 완전히 종료되면 'Dead' 상태가 됨

 

Thread의 기본 명령어

#  쓰레드에게 작업을 시작하도록 명령

  - 쓰레드명.start();

  - 작업을 시작하면 쓰레드는 run 메서드 내의 부분을 수행함

#  작업을 끝내면 '시간' 만큼 쉬고 작업을 다시 시작하도록 명령

  - Thread.sleep(시간);

  - 시간 단위 : 밀리세컨드 (1/1000초)

  - 휴식이 진행되는 동안 쓰레드는 'Not Runnable' 상태가 되고, 휴식이 끝나면 다시 'Runnable' 상태가 됨

#  현재 쓰레드의 정보 확인

  - System.out.println(Thread.currentThread());

  - 출력 : [해당 쓰레드, 우선순위, 그룹명]

 

 

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기본 문법

#  쓰레드를 생성하는 방법

public class 쓰레드클래스명 extends Thread {

    // 멤버변수

    // 생성자

    // Thread의 run 메서드 오버라이드
    @Override
    public void run() {
        // 작업 내용
        ...

        // 작업을 쉬면서 진행하도록 하려면 sleep 설정
        try {
            Thread.sleep(시간
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    } // end of run
}

#  쓰레드를 사용하는 방법

public static void main(String[] args) {

    // 현재 쓰레드가 누군지 확인
    System.out.println(Thread.currentThread());

    // 쓰레드 생성
    쓰레드클래스 쓰레드명 = new 쓰레드클래스();

    // 쓰레드에게 작업을 시작시킴
    쓰레드명.start();

} // end of main

 

 

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Thread 클래스를 상속받지 못하는 경우

  - 다른 클래스를 상속받고 있다면, 다중 상속을 할 수 없기 때문에 쓰레드를 상속받을 수 없음

      → Runnable 인터페이스를 구현해서 사용함 or 익명 구현 클래스로 사용함

 

#  쓰레드를 생성하는 방법

class SubWorker extends 타클래스 implements Runnable {

    // run 메서드 오버라이드
    @Override
    public void run() {
        // 실행할 코드
    }
}

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// 또는 익명 구현 클래스 + 람다 표현식

new Thread(() -> {
	// run 메서드 안에 들어갈 실행 코드
}).start();

# 쓰레드를 사용하는 방법

public static void main(String[] args) {

    // 쓰레드 생성
    SubWorker subWorker = new SubWorker();

    // start 메서드는 Thread가 가지고 있음
    // Thread의 생성자 중에서는 Runnable 타입을 매개변수로 받는 것이 있음
    // 다형성을 통해, subWorker는 Runnable 타입으로도 볼 수 있음
    Thread 쓰레드1 = new Thread(subWorker);
    Thread 쓰레드2 = new Thread(subWorker);

    // 시작 시점은 자유롭게 설정할 수 있음 (이벤트, 연산 이후, ...)
    쓰레드1.start();
    쓰레드2.start();

} // end of main

 

 

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멀티 쓰레딩 (Multi threading)

  - 여러 쓰레드가 수행되는 프로그래밍 환경

  - 여러 작업이 동시에 실행되는 효과

      : 작업자들의 실행 순서를 개발자가 완벽히 제어할 수는 없음

 

#  멀티 쓰레딩 환경에서 발생할 수 있는 문제점

  - 두 개의 쓰레드가 같은 객체에 동시에 접근할 경우 오류가 발생할 가능성이 있음

 

  - 임계영역 (Critical section)

      : 여러 쓰레드가 공유하는 자원 중에서 경쟁이 발생하는 부분

  - Race condition

      : 여러 쓰레드가 공유하는 자원에 대한 작업을 수행할 때, 서로 자원을 차지하려는 상황

 

동기화 (Synchoronization)

  - 임계영역에 접근한 경우, 공유 자원을 lock해서 한 쓰레드가 작업을 수행하는 동안에는

     다른 쓰레드의 접근을 제어함으로써, 오류를 방지함

  - 일종의 순차적 수행

  - 예제 : 

 

#  방법 1 : synchronized 메서드

// 메서드 선언부
접근제어자 synchronized 반환자료형 메서드명(매개변수) {
...

#  방법 2 : synchronized 블록

메서드 선언부 {

    synchronized (this) {
        // 실행할 코드
    }
}